Variation de l'indice de réfraction et du coefficient d'absorption du silicium amorphe à différentes longueurs d'onde

2024-05-17

L'indice de réfraction (n) et le coefficient d'absorption (k) sont deux paramètres cruciaux dans l'étude des propriétés optiques du silicium amorphe. Ces paramètres ne reflètent pas seulement la réponse du matériau à la lumière, mais affectent aussi directement l'efficacité du silicium amorphe dans des applications telles que les cellules photovoltaïques et les capteurs. L'analyse de l'indice de réfraction et du coefficient d'absorption à différentes longueurs d'onde permet de mieux comprendre les propriétés photovoltaïques du silicium amorphe et la manière dont ces matériaux peuvent être optimisés pour répondre à des besoins technologiques spécifiques.

Variation de l'indice de réfraction (n) et du coefficient d'absorption (k) du silicium amorphe à différentes longueurs d'onde

Carte de l'indice de réfraction du processus de revêtement du silicium amorphe existant

Caractéristiques :

Indice de réfraction (n) : il atteint un maximum de 4,0 à 200 nm et diminue à environ 3,0 avec l'augmentation de la longueur d'onde.
Coefficient d'absorption (k) : augmente rapidement jusqu'à 2,5 à proximité de 200 nm, puis diminue rapidement avec l'augmentation de la longueur d'onde.

Ce diagramme montre les excellentes propriétés d'absorption et l'indice de réfraction élevé du silicium amorphe dans la région des UV. Cette propriété lui confère un potentiel pour une large gamme d'applications en optique et en photovoltaïque, et convient particulièrement aux technologies qui nécessitent l'utilisation de la lumière UV, telles que la photocatalyse et les dispositifs médicaux.

Applications des couches minces de silicium amorphe

Image SEM d'une lentille superstructurée en silicium amorphe

Applications optiques

cellule photovoltaïque
Écran à cristaux liquides (LCD)
capteur optique
Guides d'ondes et filtres optiques
Revêtement antireflet
détecteur de chaleur
Superlentilles

Parmi eux, la superlentille est un élément optique capable de dépasser la limite de diffraction optique et d'atteindre une résolution plus élevée que les lentilles conventionnelles. Les couches minces de silicium amorphe ont des applications importantes dans la conception et la fabrication de superlentilles en raison de leurs propriétés optiques uniques.

Dans la simulation de la conception de la superlentille, le processus de film mince de silicium amorphe avec un indice de réfraction élevé est sélectionné autant que possible. Un indice de réfraction élevé permet non seulement de réguler efficacement la phase de la lumière, de réduire l'épaisseur du matériau, d'améliorer la résistance mécanique et la stabilité thermique, réduisant ainsi la difficulté et le coût de fabrication, mais aussi de réduire les pertes optiques.

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